Qu’est-ce qu’un pH-mètre électronique ?
Le pH est l’indice de concentration en ions hydrogène d’un liquide, exprimé par un nombre compris entre 0 et 14. La valeur de 7 indiquant la neutralité, une valeur inférieure à 7 indiquant l’acidité et une valeur supérieure à 7 indiquant l’alcalinité. Un pH-mètre électroniques permet de lire l’indice de concentration en ions hydrogène d’une solution sous la forme d’une valeur numérique.
Utilisations des pH-mètres électroniques
Les pH-mètres électroniques sont utilisés pour les mesures environnementales et l’analyse chimique. Dans les mesures environnementales, ils sont utilisés pour contrôler la qualité de l’eau potable et des eaux usées, et dans l’analyse chimique, ils sont utilisés pour le contrôle de la qualité dans les laboratoires et sur les chaînes de production industrielle. En analyse chimique, le pH est un indicateur qui influe sur les conditions de préparation et d’analyse des échantillons puisqu’il affecte le déroulement des réactions chimiques. Il constitue donc un élément de contrôle important dans la production.
Principe des pH-mètres électroniques
La méthode de mesure la plus couramment utilisée dans les pH-mètres électroniques est la méthode de l’électrode de verre. Cette méthode utilise deux électrodes (électrode de verre et électrode de référence). Le pH est calculé en mesurant le potentiel de l’électrode de verre et de l’électrode de référence sur l’instrument lui-même, car une force électromotrice est générée en fonction de la différence entre les deux zones de liquide de pH différent, qui sont séparées par un film de verre sur les électrodes.
Les solutions étalons de pH sont généralement étalonnées avec pH 7 comme point zéro et pH 4 et pH 9 comme points d’étalonnage à trois points. Toutefois, la solution étalon de pH utilisée pour l’étalonnage peut être modifiée en fonction du pH de l’échantillon. La pente de la courbe d’étalonnage est également affectée par la température. La précision du pH est obtenue en faisant correspondre au mieux la température de la solution étalon de pH et celle de l’échantillon, en entretenant correctement l’électrode et en veillant à ce que la goutte de l’électrode soit immergée dans l’échantillon. La mesure du pH elle-même est simple, mais ces points clés sont à retenir lors de la mesure du pH. Il est important de garder à l’esprit les points à mesurer et de mettre en place une procédure d’entretien.
En plus de la méthode de l’électrode de verre, il existe d’autres méthodes de mesure du pH, notamment l’utilisation d’indicateurs tels que le papier tournesol, la méthode de l’électrode à hydrogène, la méthode de l’électrode à quinhydrone et la méthode de l’électrode à l’antimoine, mais la méthode de l’électrode de verre est plus sûre, plus précise et plus reproductible que les autres
Autres informations sur les pH-mètres électroniques
Étalonnage des pH-mètres électroniques
L’étalonnage d’un pH-mètre consiste à ajuster correctement les points zéro et span (sensibilité) du pH-mètre à l’aide d’une solution étalon de pH. Comme il existe des opérations spécifiques en fonction du pH-mètre électroniques utilisé, les instructions fournies doivent prévaloir sur l’étalonnage proprement dit.
L’étalonnage peut être effectué en un point avec un type de solution étalon de pH, en deux points avec deux types de solution, ou en trois points avec trois types de solution, mais l’étalonnage en deux points est souvent utilisé pour l’étalonnage des pH-mètres. L’étalonnage en un point est un étalonnage simplifié. Pour un étalonnage plus rigoureux, on utilise l’étalonnage en trois points.
La valeur réelle de la “force électromotrice par pH” à l’électrode de verre est affectée par la contamination du film de verre et par les “erreurs alcalines” et les “erreurs acides” (erreurs de forte alcalinité et de forte acidité, respectivement). C’est pourquoi elle est généralement inférieure à la valeur théorique (59,16 mV à 25°C). Le “pH7 EMF” s’écarte également de la valeur théorique (0 mV).
La mesure préalable et l’étalonnage périodique permettent d’obtenir des mesures de pH très précises.
Solutions d’étalonnage pour les pH-mètres électroniques
Les types, la qualité et la composition des solutions étalons de pH sont les suivants :
Solution étalon de pH à base d’oxalate
Solution de dioxalate de potassium à 0,05 mol/kg, pH 1,68 à 25°C
Solution étalon de pH d’acide phtalique
0,05 mol/kg d’hydrogénophtalate de potassium en solution aqueuse, pH 4,01 à 25°C
Borate solution étalon de pH
0,01mol/kg de tétraborate de sodium en solution aqueuse, pH 9,18 à 25°C.
Carbonate pH solution étalon
Solution aqueuse de bicarbonate de sodium et de carbonate de sodium à 0,025mol/kg, pH 10,02.
Solution étalon de phosphate neutre
0,025mol/kg de solution d’hydrogénophosphate de potassium et 0,025mol/kg de solution d’hydrogénophosphate disodique, pH 6,86 à 25°C.